Zastosowanie podczerwieni – wykorzystanie promieni IR

Zastosowanie podczerwieni – aby je poznać należy najpierw zrozumieć czym jest samo promieniowanie podczerwone. Jest ono promieniowaniem elektromagnetycznym, którego zakres wynosi od 780 nm do 1 mm; oznaczane skrótem IR. Od czasu jego odkrycia w 1800 roku, ludzkość znalazła wiele ciekawych sposobów jego wykorzystania. Przyjrzyjmy się niektórym z nich.

Najbardziej znane zastosowanie podczerwieni

Najbardziej znanym zastosowaniem podczerwieni jest noktowizja. Noktowizory, poprzez zawarty w nich przetwornik obrazu umożliwiają obserwowanie otoczenia nawet w głębokich ciemnościach. Wiele tych urządzeń jednak nie działałaby bez dodatkowego oświetlenia i jako takie jest wykorzystywana podczerwień. Z jakiego powodu? To bardzo proste – jest niewidoczna dla ludzi i zwierząt. Zatem człowiek z takim urządzeniem będzie mógł przeprowadzać swoje obserwacje niezauważony. Podobnym przyrządem jest termowizor, który umożliwia analizowanie temperatury oglądanych przez niego przedmiotów. Wykorzystuje on w swoim działaniu fakt, że im wyższą temperaturę ma ciało, tym więcej emituje promieniowania podczerwonego. W tym zakresie długości fali także możemy badać historię obrazów, gdyż w takim świetle dobrze widać stare szkice i ewentualne powtórne malowanie.

A co z bardziej codziennym użyciem? Każdego dnia, przełączając kanały telewizyjne, korzystamy z IR. Piloty zdalnego sterowania posiadają małe diody, emitujące światło w zakresie podczerwonym, przez które przesyłany jest sygnał o tym, co nasze urządzenie ma zrobić. Na początku XXI w. w wielu telefonach komórkowych zaimplementowany był standard przesyłu danych zwany IrDA. Umożliwiał on dzielenie się plikami dzięki wiązce skupionego światła podczerwonego. Niestety, był to zarówno powolny, jak i uciążliwy proces, gdyż wymagał, by urządzenia były bardzo blisko siebie i nie było między nimi przeszkód.

Promieniowanie to ma także zastosowanie balistyczne, gdyż istnieją rakiety naprowadzane na podczerwień. Takie kierowanie rakietą jest zasadniczo nie do wykrycia, co czyni je zabójczo skutecznymi. Szacuje się, że 90% strat w amerykańskim lotnictwie w ciągu ostatnich 25 lat zostało spowodowanych właśnie przez tak sterowane rakiety! Tak właśnie prezentuje się aktualne zastosowanie podczerwieni.

Czy podczerwień może nam zaszkodzić?

Promieniowanie podczerwone jest uważane za jedne z bezpieczniejszych. Jego głównym skutkiem działania jest ogrzanie napromieniowanej tkanki. Zazwyczaj jest to pożądany efekt, przykładowo w fizjoterapii, gdyż polepsza to ukrwienie naświetlanych części. Nie powoduje ono oparzeń skóry, gdyż nagrzewa ją na tyle powoli, że receptory w niej zawarte zdążą wysłać sygnał o przegrzaniu. Sprawa ma się inaczej w przypadku gałki ocznej, która takich receptorów ma znikomą ilość i znajdują się w rogówce. Jest to najbardziej zewnętrzna warstwa oka, która w przypadku ekspozycji pochłonie większość promieniowania. Na domiar złego, jej uszkodzenie może nastąpić w temperaturze kilka stopni niższej niż alarmująca dla naszych receptorów. Podczerwień dociera także do soczewki oka, co również grozi jej przegrzaniem, w którego wyniku dochodzi do jej zmętnienia. Jeśli takie przegrzewanie będzie trwało zbyt długo, to w jego wyniku może rozwinąć się zaćma. Choć zagrożeń tych nie można określić jako zastosowanie podczerwieni, to nadal ich znajomość jest użyteczną wiedzą przy eksploatacji promieni IR.